分子生物学进入发展的快车道,许多先进技术相继出现,分子生物学的理论知识已渗透到生物学的诸多领域。由于分子生物学具有微观性和抽象性的特点,在教学过程中须通过实验操作来形象地展示其理论和技术,所以分子实验在该课程教学中具有非常重要的地位[1]。随着计算机、互联网的发展,虚拟仿真技术开始崛起,它是一种人工模拟三维仿真环境的综合性集成技术。由于操作简便、安全性高、成本低及场景逼真生动等优点,虚拟仿真实验已逐步渗透入高校的实验教学。至2013年以来,国家教育部便积极开展了国家虚拟仿真实验教学中心的建设工作[2]。如何将虚拟仿真技术引入分子生物学实验教学,完善现有实验教学的不足,提高学生的积极性和创新能力,增强实验教学效果,已成为高校急需解决的教学课题。界世智能已经与多所院校达成合作。常州高职教学软件建设方案
完善体验课程体系,创新实验教学内容。加强实验项目开发。软件是实现虚拟仿真实验教学必不可少的。多数虚拟仿真实验教学通过采购教学软件,开展实验教学。然而,由于缺乏激励机制,加之实验人员少、任务重,开展的实验项目通常是单一的或验证性的,综合性或设计性的实验项目较少。因此,在现有实验项目的基础上,积极开发综合性、设计性的实验项目是十分必要的,应建立一套完整的实验项目开发支持制度,通过改进实验软件教学条件,实现高水平实验项目的储备。重庆高职教学软件平台界世智能会让用户体验到我们用心的开发成果。
当前,云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术逐步广泛应用,教育部《教育信息化“十三五”规划》明确提出:“ 积极利用云计算、大数据等新技术,创新资源平台、管理平台的建设、应用模式……深化信息技术与教育教学的融合发展。结合多年教学实践经验,我们认为:应充分依托信息技术构建网络教学平台,以解决现行教学体制下学生人数多、教师数量少、学时受限、动手操作不够等实验教学问题。近年来异军突起的物联网虚拟仿真技术,是应用信息技术解决农业高校实验教学存在问题的可行途径。
降低实验危险性。有些分子生物学实验会涉及有毒有害的化学试剂,如果操作不当,容易发生实验安全事故。例如,在DNA提取中会涉及易制毒化学试剂三氯甲烷,这种试剂易燃助燃且易制毒,受公安部门管制,琼脂糖凝胶电泳中涉及具有溴化乙锭,蛋白质提取中涉及易制毒易制爆试剂等。虚拟仿真实验授课不但不用接触危险性化学试剂,还可以通过直观的虚拟仿真实验,对危险化学试剂的操作和使用有更为准确的认识。因此,虚拟仿真实验教学可以降低实验的危险性,同时提高学生的实验理解能力。对计算机仿真而言,系统的仿真模型是其中心的问题。
山地环境复杂,是地理相关学科专业实验教学的难点。山地环境虚拟仿真实验教学中心的建立能较大推动高校山地环境实验教学。山地环境虚拟仿真实验教学中心的建立需要形成“空天地”一体化多尺度地学信息采集和存储能力;山地环境虚拟仿真实验模块的设置需形成基础性、综合性和创新性三大实验层次,在第二层次注重学生对山地环境分析能力的培养,第三层次注重学生依据山地环境特色的创新能力的培养。山地环境虚拟仿真实验教学中心的建立,要注重科研原创性的支撑意义,有必要构建“教学、研究与服务”功能三位一体,“研发、教学和管理”三个团队并行的运行机制。虚拟仿真实验以实验验证理论,理论和实践相结合的方式形成深度学习。北京5G教学软件
很多方面的教学工作在实际教学中存在教学与实际脱节的矛盾。常州高职教学软件建设方案
教学过程中应注重学生参与程度,尽量使学生从数据采集和建库,到如何构建实验模块,以及后来实现虚拟仿真进行全过程的参与。通过提高学生参与科研的程度,增加学生实习机会,锻炼学生动手能力,进而培养出专业性人才、复合型人才、创新性人才。山地环境虚拟仿真实验中心通过整合海量的山地数据,可在山地环境管理、山地地理环境模拟、山地生态环境监测、山地灾害应急评估、等方面实现虚拟模拟,产生较高科研价值。另外,重庆山地环境虚拟仿真实验教学中心可通过整合先进的地理信息技术、云计算、物联网、大数据、移动互联网等先进技术,立足重庆,辐射全国,为社会各界提供山地环境虚拟仿真实验教学资源的共享服务。常州高职教学软件建设方案